示例實(shí)施方式涉及半導(dǎo)體器件以及制造半導(dǎo)體器件的方法，更具體地，涉及具有交叉點(diǎn)單元陣列的非易失性存儲(chǔ)器件及其制造方法。

背景技術(shù)：

閃存器件具有低制造成本的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)橛糜赿ram器件的相同的硅基制造工藝可以應(yīng)用于閃存制造工藝。然而，與dram器件相比，閃存器件具有相對(duì)較低的集成度和操作速度以及相對(duì)較高的用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的功耗的缺點(diǎn)。

因此，已經(jīng)提出各種下一代非易失性存儲(chǔ)器件，諸如pram(相變r(jià)am)器件、mram(磁ram)器件和rram(電阻ram)器件，從而克服閃存器件的以上缺點(diǎn)。大部分下一代非易失性存儲(chǔ)器件具有較低的功耗，所以非易失性存儲(chǔ)器件的小存取時(shí)間和大量缺點(diǎn)能通過下一代非易失性存儲(chǔ)器件來解決或減輕。

具體地，近來已經(jīng)深入研究了三維交叉點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)，以增大非易失性存儲(chǔ)器件的集成度。在交叉點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)中，多個(gè)上電極和多個(gè)下電極彼此交叉，并且多個(gè)存儲(chǔ)單元布置在上電極和下電極的每個(gè)交叉點(diǎn)處。因此，可以對(duì)交叉點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)的每個(gè)存儲(chǔ)單元進(jìn)行隨機(jī)訪問，并且可以以高的操作效率單獨(dú)地進(jìn)行對(duì)每個(gè)存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)編程和從每個(gè)存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)讀取。

單位單元提供在上電極和下電極的交叉點(diǎn)處，并且多個(gè)單位單元被垂直地堆疊，從而形成下一代非易失性存儲(chǔ)器件的三維交叉點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)。三維交叉點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)能顯著地增大下一代非易失性存儲(chǔ)器件的集成度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

示例實(shí)施方式提供一種具有交叉點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，其中相鄰的單元之間的熱串?dāng)_減小，從而提高其可靠性和穩(wěn)定性。

這里描述的上述半導(dǎo)體器件的示例實(shí)施方式還包括制造該半導(dǎo)體器件的方法。

根據(jù)示范性實(shí)施方式，提供一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件包括：多個(gè)第一導(dǎo)電金屬線，可以在第一方向上延伸并可以具有多個(gè)突起和凹陷；多個(gè)第二導(dǎo)電金屬線，可以在第二方向上設(shè)置在第一導(dǎo)電金屬線上方；多個(gè)存儲(chǔ)單元，可以設(shè)置在第一導(dǎo)電金屬線的多個(gè)突起上并在第三方向上延伸到第二導(dǎo)電金屬線；以及多個(gè)熱絕緣插塞，可以設(shè)置在第一導(dǎo)電金屬線的凹陷中。突起和凹陷可以在第一方向上交替地布置，并且第一導(dǎo)電金屬線和第二導(dǎo)電金屬線可以在突起處交叉。

根據(jù)示范性實(shí)施方式，提供另一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件包括：多個(gè)第一導(dǎo)電線，在基板上在第一方向上延伸并在其上具有多個(gè)第一突起和第一凹陷，以這樣的配置使得第一突起和第一凹陷可以在第一方向上交替地布置，并且第一導(dǎo)電線可以在第二方向上間隔開并在第三方向上堆疊；多個(gè)第二導(dǎo)電線，在第二方向上延伸并在其上具有多個(gè)第二突起和第二凹陷，以這樣的配置使得第二突起和第二凹陷可以在第二方向上交替地布置，并且第二導(dǎo)電線可以在第一方向上間隔開并在第三方向上堆疊。第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線可以在第三方向上交替地布置并在第一突起和第二突起處彼此交叉。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件可以包括位于第一突起和第二突起上的多個(gè)單元結(jié)構(gòu)，使得單元結(jié)構(gòu)可以在第三方向上堆疊在第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線之間；以及節(jié)點(diǎn)分隔圖案，具有第一熱絕緣插塞和第二熱絕緣插塞。第一熱絕緣插塞可以位于第一導(dǎo)電線的第一凹陷中，并可以減少在第一方向上的一對(duì)相鄰的單元結(jié)構(gòu)之間的熱傳遞。第二熱絕緣插塞可以位于第二導(dǎo)電線的第二凹陷中，并可以減少在第二方向上的一對(duì)相鄰的單元結(jié)構(gòu)之間的熱傳遞。

根據(jù)示范性實(shí)施方式，提供制造以上半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的另一種方法。首先，基底結(jié)構(gòu)可以以這樣的方式形成在基板上，使得基底結(jié)構(gòu)可以包括在第一方向上延伸并在其上具有第一單元線的多個(gè)下部第一導(dǎo)電線；下部第一基底分隔線，在彼此相鄰的一對(duì)下部第一導(dǎo)電線之間并在第一方向上延伸以沿著第二方向分隔相鄰的下部第一導(dǎo)電線；以及第一單元分隔線，在下部第一基底分隔線上且在彼此相鄰的一對(duì)第一單元線之間。然后，多個(gè)第二導(dǎo)電線可以形成在基底結(jié)構(gòu)上，使得第二導(dǎo)電線可以在第二方向上延伸并可以在第一方向上間隔開相同的間隔距離。第二導(dǎo)電線可以交替地與第一單元線和第一單元分隔線接觸，并且第二線溝槽可以提供在彼此相鄰的一對(duì)第二導(dǎo)電線之間。第一節(jié)點(diǎn)分隔孔可以形成為穿過暴露在第二線溝槽中的第一單元線，因此下部第一導(dǎo)電線可以通過第一節(jié)點(diǎn)分隔孔部分地暴露。然后，通過第一節(jié)點(diǎn)分隔孔暴露的下部第一導(dǎo)電線可以從基板部分地去除，從而在下部第一導(dǎo)電線上形成第一凹陷。第一節(jié)點(diǎn)分隔圖案可以形成在第一凹陷和第一節(jié)點(diǎn)分隔孔中，第二基底分隔線可以形成在第二線溝槽中，使得第一節(jié)點(diǎn)分隔圖案可以被覆蓋并且第二導(dǎo)電線可以通過第二基底分隔線分隔。

根據(jù)示例實(shí)施方式，凹陷和突起的交替的系列可以形成在導(dǎo)電線上，并且單元結(jié)構(gòu)可以布置在突起上而熱絕緣插塞可以布置在凹陷中。由于凹陷的底部在導(dǎo)電線1200和1500的每個(gè)處比突起的頂表面低，所以沿著每個(gè)導(dǎo)電線插置在相鄰的單元結(jié)構(gòu)之間的熱絕緣插塞將低于單元結(jié)構(gòu)的底部。

因此，相鄰的單元結(jié)構(gòu)之間的熱傳遞路徑可以增大凹陷的深度的兩倍，從而減小同一導(dǎo)電線上的單元結(jié)構(gòu)之間的熱串?dāng)_。

附圖說明

通過參照附圖詳細(xì)描述其示范性實(shí)施方式，這里描述的主題的這些和其它的特征將變得更加明顯，附圖中：

圖1是示出根據(jù)一示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的透視圖；

圖2是示出圖1中的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的布圖；

圖3是示出圖1所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的單元陣列的等效電路圖；

圖4a至圖4c是圖1所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件分別沿著圖2中的布圖的線i-i'、線ii-ii'和線iii-iii'的剖視圖；

圖4d是示出圖1的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的俯視圖；

圖5a是示出具有交叉點(diǎn)單元陣列結(jié)構(gòu)的常規(guī)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的熱傳遞路徑的視圖；

圖5b是示出圖1所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的熱傳遞路徑的視圖；

圖6是示出根據(jù)另一示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的透視圖；

圖7a至圖7c是圖6所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件分別沿著圖2中的布圖的線i-i'、線ii-ii'和線iii-iii'的剖視圖；

圖7d是示出圖6中的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的俯視圖；以及

圖8a至圖23b是示出制造根據(jù)示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的方法的工藝步驟的視圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)將在下面參照附圖更全面地描述本公開，附圖中示出各種示范性的實(shí)施方式。然而，本發(fā)明可以以多種不同的形式實(shí)施，而不應(yīng)被解釋為限于示例實(shí)施方式。這些示例實(shí)施方式僅是示例，許多實(shí)施方式和變化是可能的，不需要在這里提供細(xì)節(jié)。還應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，本公開提供替換的示例的細(xì)節(jié)，但是這樣的替換的列出不是窮舉的。此外，各個(gè)示例之間地細(xì)節(jié)的任何一致性不應(yīng)當(dāng)被解釋為要求這樣的細(xì)節(jié)，難以列出對(duì)于這里描述的每個(gè)特征的每個(gè)可能的變化。權(quán)利要求的語(yǔ)言應(yīng)當(dāng)在確定本發(fā)明的要求時(shí)被參考。

在圖中，為了清晰，層和區(qū)域的尺寸和相對(duì)尺寸可以被夸大。相同的附圖標(biāo)記始終指代相同的元件。盡管不同的圖示出示范性實(shí)施方式的變化，但是這些圖不必旨在彼此相互排斥。而是，如將從以下的詳細(xì)描述的上下文來看，當(dāng)將圖及其描述整體地來考慮時(shí)，在不同的圖中示出和描述的某些特征能與來自其它圖的其它特征結(jié)合以產(chǎn)生各種示范性實(shí)施方式。

盡管這里描述的圖可以被稱為使用諸如“一個(gè)示范性實(shí)施方式”或“某些示范性實(shí)施方式”的語(yǔ)言，但是這些圖及其對(duì)應(yīng)描述不旨在與其它的圖或描述互相排斥，除非該上下文如此表示。因此，來自某些圖的某些方面可以與其它圖中的某些特征相同，和/或某些圖可以是特定示范性實(shí)施方式的不同的表現(xiàn)或不同的部分。

這里使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述特定示范性實(shí)施方式的目的而不意在成為本發(fā)明的限制。當(dāng)在這里使用時(shí)，單數(shù)形式“一”和“該”旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地另行指示。當(dāng)在這里使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或更多相關(guān)所列項(xiàng)目的任意和所有組合，并可以簡(jiǎn)寫為“/”。

將理解，盡管這里可以使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等來描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受到這些術(shù)語(yǔ)限制。除非上下文另外地指示，否則這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一元件、部件、區(qū)域、層或部分區(qū)別開，例如作為命名規(guī)則。因此，在說明書的一個(gè)部分中在下面論述的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分能在說明書的另一部分中或在權(quán)利要求中被稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分，而沒有背離本發(fā)明的教導(dǎo)。此外，在某些情況下，即使術(shù)語(yǔ)在說明書中沒有使用“第一”、“第二”等描述，它仍然可以在權(quán)利要求中被稱為“第一”或“第二”，從而區(qū)別彼此不同的主張的元件。

還將理解，術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”，當(dāng)在本說明書中使用時(shí)，指定了所陳述的特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除一個(gè)或更多其它特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組的存在或添加。

將理解，當(dāng)一元件被稱為“連接”或“聯(lián)接”到另一元件或在另一元件“上”時(shí)，它能直接連接或聯(lián)接到所述另一元件或直接在所述另一元件上，或者還可以存在居間元件。相反，當(dāng)一元件被稱為“直接連接”或“直接聯(lián)接”到另一元件或與另一元件“接觸”時(shí)，不存在居間元件。用于描述元件之間的關(guān)系的其它詞語(yǔ)應(yīng)當(dāng)以相同的方式解釋(例如，“在……之間”與“直接在……之間”、“與……相鄰”與“直接與……相鄰”等)。

這里描述的示范性實(shí)施方式將參照作為理想的示意圖的俯視圖和/或剖視圖描述。因此，示范性視圖可以取決于制造技術(shù)和/或公差而修改。因此，公開的實(shí)施方式不限于視圖中示出的那些，而是包括在制造工藝的基礎(chǔ)上形成的構(gòu)造上的修改。因此，圖中舉例說明的區(qū)域可以具有示意的性質(zhì)，圖中所示的區(qū)域的形狀可以舉例說明元件的區(qū)域的特定形狀，本發(fā)明的方面不限于此。

為了描述的容易，這里可以使用空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)諸如“在……之下”、“在……下面”、“下部”、“在……之上”、“上部”等來描述如圖所示的一個(gè)元件或特征是與另外的元件(們)或特征(們)的關(guān)系。將理解，除了圖繪出的取向之外，空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)旨在涵蓋裝置在使用或操作中的不同的取向。例如，如果圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，則被描述為在其它元件“下面”或“之下”的元件將會(huì)取向在所述其它元件或特征“之上”。因此，術(shù)語(yǔ)“在……下面”能夠涵蓋上和下兩種取向。裝置可以另外地取向(旋轉(zhuǎn)90度或處于其它的取向)，這里使用的空間關(guān)系描述語(yǔ)據(jù)此被解釋。

術(shù)語(yǔ)諸如“相同”、“相等”、“平面的”或“共平面”，如這里在參照取向、布圖、位置、形狀、尺寸、量或其它測(cè)量時(shí)使用的，不必表示精確相同的取向、布圖、位置、形狀、尺寸、量或其它的測(cè)量，而是旨在涵蓋可能例如由于制造工藝發(fā)生的在可接受誤差內(nèi)的幾乎相同的取向、布圖、位置、形狀、尺寸、量或其它測(cè)量。術(shù)語(yǔ)“基本上”可以在這里用于強(qiáng)調(diào)此含義，除非上下文或其它的聲明另外地指示。例如，描述為“基本上相同”、“基本上相等”或“基本上平面的”的項(xiàng)目可以準(zhǔn)確地相同、相等或平面的，或可以是在可能例如由于制造工藝發(fā)生的可接受誤差內(nèi)的相同、相等或平面的。

盡管一些剖視圖(們)的對(duì)應(yīng)俯視圖和/或透視圖可能沒有示出，但是這里示出的器件結(jié)構(gòu)的剖視圖(們)為多個(gè)器件結(jié)構(gòu)提供支持，該多個(gè)器件結(jié)構(gòu)沿著如將在俯視圖中示出的兩個(gè)不同的方向和/或如將在透視圖中示出的三個(gè)不同的方向延伸。該兩個(gè)不同的方向可以彼此垂直或可以不彼此垂直。該三個(gè)不同的方向可以包括可垂直于該兩個(gè)不同的方向的第三方向。該多個(gè)器件結(jié)構(gòu)可以被集成到同一電子器件中。例如，當(dāng)在剖視圖中示出器件結(jié)構(gòu)(例如存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)或晶體管結(jié)構(gòu))時(shí)，電子器件可以包括多個(gè)器件結(jié)構(gòu)(例如存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)或晶體管結(jié)構(gòu))，如將由電子器件的俯視圖示出的那樣。該多個(gè)器件結(jié)構(gòu)可以布置成陣列和/或二維圖案。

被描述為熱連接或熱連通的部件被布置為使得熱將沿著部件之間的路徑行進(jìn)以允許熱從第一部件傳遞到第二部件。只是因?yàn)閮蓚€(gè)部件是同一器件或封裝的一部分，不使它們熱連接。一般地，導(dǎo)熱的并直接連接到其它導(dǎo)熱或發(fā)熱部件(或通過中間導(dǎo)熱部件連接到那些部件或者處于如此接近以允許實(shí)質(zhì)上的熱傳遞)的部件將被描述為熱連接到那些部件或與那些部件熱連通。相反，通過其間的熱絕緣材料隔離的兩個(gè)部件(其材料顯著地防止兩個(gè)部件之間的熱傳遞或者僅允許偶然的熱傳遞)不被描述為彼此熱連接或熱連通。術(shù)語(yǔ)“導(dǎo)熱”或“熱傳導(dǎo)”不應(yīng)用于特定材料僅僅因?yàn)槠涮峁┡既坏臒醾鲗?dǎo)，但是旨在表示通常被認(rèn)為是良好熱導(dǎo)體或已知具有用于傳遞熱的用途的材料，或具有與那些材料類似的熱傳導(dǎo)性質(zhì)的部件。

圖1是示出根據(jù)一示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的透視圖，圖2是示出圖1中的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的布圖。圖3是示出圖1所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的單元陣列的等效電路圖。圖4a至圖4c是圖1所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件分別沿圖2中的布圖的線i-i'、線ii-ii'和線iii-iii'的剖視圖。圖4d是示出圖1中的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的俯視圖。

如圖1至圖4d所示，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000可以包括：在第一方向x上延伸的至少一第一導(dǎo)電線200；至少一第二導(dǎo)電線500，其在基本上垂直于第一方向x的第二方向y上延伸并在第一導(dǎo)電線之上跨過；以及多個(gè)單元結(jié)構(gòu)300，位于第一導(dǎo)電線200和第二導(dǎo)電線500的交叉點(diǎn)c處。

第一導(dǎo)電線200可以在基板100上在第一方向x上延伸，并且多個(gè)突起p和凹陷r可以交替地布置在第一導(dǎo)電線200上。多條第一導(dǎo)電線200可以在第二方向y上彼此間隔開相同的間隔距離。多條第二導(dǎo)電線500可以布置在第一導(dǎo)電線200之上并可以在第二方向y上延伸并具有沿第一方向x的相同的間隔距離。

第一導(dǎo)電線200和第二導(dǎo)電線500可以在每個(gè)突起p處彼此交叉，所以第一導(dǎo)電線200和第二導(dǎo)電線500的交叉點(diǎn)c可以提供在每個(gè)突起p處。在這樣的構(gòu)造中，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000的單元結(jié)構(gòu)300可以提供在每個(gè)交叉點(diǎn)c處，因此半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000可以具有交叉點(diǎn)單元陣列結(jié)構(gòu)。

在本示例實(shí)施方式中，第一導(dǎo)電線200和第二導(dǎo)電線500可以用作存儲(chǔ)器件1000的字線或位線，并可以在垂直方向上彼此交叉。如果第一導(dǎo)電線200用作存儲(chǔ)器件1000的字線，則第二導(dǎo)電線500用作存儲(chǔ)器件1000的位線，反之亦然。

更具體地，本示例實(shí)施方式中的字線可以經(jīng)由字線接觸(wlc)連接到位線之上的跨接字線(未示出)，從而減小字線的電阻。

基板100可以包括半導(dǎo)體基板諸如硅(si)基板、鎵-砷(ga-as)基板和硅-鍺(si-ge)基板，以及絕緣基板諸如絕緣體上硅(soi)基板和絕緣體上鍺(goi)基板，其中一對(duì)硅/鍺層可以通過絕緣層分隔。基板100可以包括任何其它的基板，只要該基板可以包括半導(dǎo)體特性。

例如，第一導(dǎo)電線200可以包括可形成在基板100上的絕緣緩沖層(未示出)上的低電阻金屬。低電阻金屬的示例可以包括鎢(w)、鈦(ti)、鋁(al)、銅(cu)、鈦氮化物(tin)、鈦鋁氮化物(tialn)、鈦硅氮化物(tisin)、鈦碳氮化物(ticn)、鎢氮化物(wn)、鈷硅氮化物(cosin)、鎢硅氮化物(wsin)、鉭氮化物(tan)、鉭碳氮化物(tacn)、鉭硅氮化物(tasin)等。這些可以單獨(dú)地使用或組合地使用。盡管本示例實(shí)施方式公開了第一導(dǎo)電線200包括低電阻金屬，但是任意其它低電阻材料將被用于第一導(dǎo)電線200，只要電阻率可以足夠小。例如，碳(c)和碳氮化物(cn)可以被用于第一導(dǎo)電線200。

另外地，半導(dǎo)體層可以通過外延生長(zhǎng)工藝形成在絕緣緩沖層上，并且一些摻雜劑可以被注入到半導(dǎo)體層上，從而在基板100上形成第一導(dǎo)電線200。

第一導(dǎo)電線200中的一些可以在交叉點(diǎn)c之間凹入，因此突起p和凹陷r可以交替地布置在第一導(dǎo)電線200中的一些上。

形成單元結(jié)構(gòu)300的多層結(jié)構(gòu)可以在第三方向z上堆疊在突起p上，并且熱絕緣插塞600可以位于凹陷r上，從而電隔離和熱隔離在第一方向x上彼此相鄰的單元結(jié)構(gòu)300。第一絕緣圖案400可以在第一方向x上在相鄰的第一導(dǎo)電線之間延伸，并可以分隔相鄰的第一導(dǎo)電線200和可在第二方向y上彼此相鄰的單元結(jié)構(gòu)300。因此，單元結(jié)構(gòu)300可以通過熱絕緣插塞600和第一絕緣圖案400沿著第一方向x和第二方向y彼此分隔，從而用作半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000的節(jié)點(diǎn)分隔的存儲(chǔ)單元。

在本示例實(shí)施方式中，第一絕緣圖案400可以從單元結(jié)構(gòu)300的頂部延伸到緩沖層，并且單元結(jié)構(gòu)300和第一導(dǎo)電線200可以通過第一絕緣圖案400而同時(shí)彼此分隔。然而，第一絕緣圖案400可以包括插置在相鄰的第一導(dǎo)電線200之間的基底分隔線和插置在相鄰的單元結(jié)構(gòu)300之間的單元分隔線。

第二導(dǎo)電線500可以在第二方向y上與多個(gè)單元結(jié)構(gòu)300接觸。例如，第一絕緣圖案400可以具有可與單元結(jié)構(gòu)300的上表面共平面的上表面，并且第二導(dǎo)電線500可以與單元結(jié)構(gòu)300和第一絕緣圖案400交替接觸。

因此，第一導(dǎo)電線200可以在第一方向x上與多個(gè)單元結(jié)構(gòu)300接觸，并且第二導(dǎo)電線500可以在第二方向y上與多個(gè)單元結(jié)構(gòu)300接觸。在本示例實(shí)施方式中，第二導(dǎo)電線500可以包括與第一導(dǎo)電線200相同的低電阻金屬。然而，第二導(dǎo)電線500還可以包括摻雜劑半導(dǎo)體層，一些摻雜劑可以根據(jù)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000的特性而注入到其中。

第二絕緣圖案700可以布置在相鄰的第二導(dǎo)電線500之間，并可以成形為在第二方向y上延伸的線。因此，在第一方向x上彼此相鄰的第二導(dǎo)電線500可以通過第二絕緣圖案700分隔。第二絕緣圖案700可以與第一絕緣圖案400的上表面接觸。

例如，熱絕緣插塞600可以具有可與第一絕緣圖案400的上表面共平面的上表面，所以第二絕緣圖案700可以與熱絕緣插塞600和第一絕緣圖案400交替地接觸。具體地，第二絕緣圖案700和熱絕緣插塞600可以一體地形成為一個(gè)同質(zhì)體。

在這種情況下，熱絕緣插塞600可以包括與第一絕緣圖案400和第二絕緣圖案700相同的絕緣材料，所以插置在第一導(dǎo)電線200和第二導(dǎo)電線500之間的單元結(jié)構(gòu)300可以在第一方向x和第二方向y上通過相同的絕緣材料而彼此節(jié)點(diǎn)分隔。例如，單元結(jié)構(gòu)300周圍的絕緣材料可以包括硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物中的一種。

單元結(jié)構(gòu)300可以包括可堆疊在存儲(chǔ)器件1000的字線和位線的交叉點(diǎn)c上的多層結(jié)構(gòu)。

單元結(jié)構(gòu)300可以至少包括可變電阻器rp?？勺冸娮杵鱮p的電阻或結(jié)晶狀態(tài)可以響應(yīng)于施加的信號(hào)(諸如電壓或電流的電信號(hào)、光學(xué)信號(hào)和電磁波)而可逆地改變?？勺冸娮杵鱮p的可逆變化可以用作存儲(chǔ)器件1000的單位單元的位信息。

例如，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000可以包括下一代非易失性存儲(chǔ)器件，諸如相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(pram)器件、電阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(rram)器件和磁隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(mram)器件。

在本示例實(shí)施方式中，單元結(jié)構(gòu)300包括pram器件的單位單元，并可以具有加熱器310、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件320、分隔電極330和選擇元件340的堆疊結(jié)構(gòu)。加熱器310可以布置在第一導(dǎo)電線200的突起p上，并且數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件320可以存儲(chǔ)位數(shù)據(jù)為材料相，該材料相可以通過來自加熱器310的熱而改變。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件320的相可以由選擇元件340控制，并且分隔電極330可以插置在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件320和選擇元件340之間，并可以防止數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件320和選擇元件340之間的材料擴(kuò)散。例如，分隔電極可以包括阻擋金屬層。

用于加熱器310的材料的示例可以包括鎢(w)、鈦(ti)、鋁(al)、銅(cu)、碳(c)、碳氮化物(cn)、鈦氮化物(tin)、鈦鋁氮化物(tialn)、鈦硅氮化物(tisin)、鈦碳氮化物(ticn)、鎢氮化物(wn)、鈷硅氮化物(cosin)、鎢硅氮化物(wsin)、鉭氮化物(tan)、鉭碳氮化物(tacn)、鉭硅氮化物(tasin)等。這些可以單獨(dú)地使用或組合地使用。加熱器可以響應(yīng)于可施加到單元結(jié)構(gòu)300的電流而產(chǎn)生焦耳熱，并且數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件320的材料狀態(tài)可以由焦耳熱改變。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件320可以包括相變材料諸如硫族化物和超晶格。硫族化物的示例可以包括ge-sb-te、ge-te-as、te-sn、ge-te、sb-te、se-te-sn、ge-te-se、sb-se-bi、ge-bi-te、ge-te-ti、in-se、ga-te-se、in-sb-te、bi-sb-te等。這些可以單獨(dú)地使用或組合地使用。超晶格可以包括其中g(shù)e-te和sb-te可交替地堆疊在加熱器310上的合金。

選擇元件340可以根據(jù)字線wl的電壓來控制流到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件320的電流。例如，選擇元件340可以包括垂直pn結(jié)二極管、肖特基二極管和雙向閾值開關(guān)(ots)中的一種。另外地，選擇元件340還可以包括選擇晶體管。

用于ots的材料的示例可以包括砷(as)、鍺(ge)、硒(se)、碲(te)、硅(si)、鉍(bi)、硫(s)、銻(sb)等。這些可以單獨(dú)地使用或組合地使用。在本示例實(shí)施方式中，ots可以包括可以與鍺(ge)、硅(si)、砷(as)和碲(te)的化合物結(jié)合的硒(se)和硫(s)的6元素材料。

分隔電極330可以插置在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件320和選擇元件340之間，并可以減小在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件320和選擇元件340之間的邊界區(qū)域處的接觸電阻。例如，分隔電極330可以包括用于選擇元件340的ots的金屬的硅化物或者用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件320的相變材料的金屬的硅化物。

接觸電極350可以進(jìn)一步提供在選擇元件340和第二導(dǎo)電線500之間。接觸電極350可以用作用于將第二導(dǎo)電線500和選擇元件340彼此連接的接觸插塞。例如，接觸電極350可以包括低電阻金屬或具有低的比電阻的金屬硅化物。

單元結(jié)構(gòu)300可以布置在第一導(dǎo)電線200的突起p上，并且在第一方向x上的相鄰的單元結(jié)構(gòu)可以通過第一導(dǎo)電線200的凹陷r中的熱絕緣插塞600而彼此分隔。

例如，凹陷r可以具有距第一導(dǎo)電線200的上表面的深度d，使得突起p的上表面可以比凹陷r的底部高出凹陷r的深度d。由于單元結(jié)構(gòu)300可以位于突起p上并且熱絕緣插塞600可以位于凹陷r中，所以熱絕緣插塞600的底部可以比單元結(jié)構(gòu)300的底部低出凹陷r的深度d。熱絕緣插塞600可以防止在第一方向x上的相鄰的單元結(jié)構(gòu)300之間的熱傳遞和電傳遞。

因此，當(dāng)信號(hào)可以施加到單元結(jié)構(gòu)300中的一個(gè)并且單元結(jié)構(gòu)300(選擇單元)可以被訪問并且因此熱可以從選擇單元的加熱器310產(chǎn)生時(shí)，選擇單元和與選擇單元相鄰的單元結(jié)構(gòu)300(相鄰單元)之間的熱傳遞可以通過熱絕緣插塞600而充分地防止。因此，來自選擇單元的熱可以僅經(jīng)由第一導(dǎo)電線200傳遞到相鄰單元，結(jié)果，選擇單元和相鄰單元之間的熱傳遞路徑可以增大與凹陷r的深度的兩倍一樣長(zhǎng)。因此，選擇單元和相鄰單元之間的熱串?dāng)_可以由于第一導(dǎo)電線200的凹陷r而減小。

圖5a示出具有交叉點(diǎn)單元陣列結(jié)構(gòu)的常規(guī)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的熱傳遞路徑，圖5b示出圖1所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的熱傳遞路徑。

如圖5a和圖5b所示，當(dāng)選擇單元sc的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件320可以被加熱器310加熱時(shí)，熱可以從加熱器310和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件320的高溫度區(qū)域321經(jīng)由第一導(dǎo)電線200輻射到相鄰單元ac。在這樣的情況下，在常規(guī)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中，熱可以沿著第一導(dǎo)電線的表面部分通過常規(guī)傳遞路徑tp1從選擇單元sc傳輸?shù)较噜弳卧猘c。

相反，在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000中，熱可以沿著第一導(dǎo)電線200的凹陷r的表面部分通過傳遞路徑tp2從選擇單元sc傳輸?shù)较噜弳卧猘c。因此，傳遞路徑tp2可以比常規(guī)傳遞路徑tp1長(zhǎng)出凹陷r的深度d的兩倍。

因此，當(dāng)選擇單元sc可以被訪問時(shí)，可以減少到相鄰單元ac的熱傳遞，因此選擇單元sc和相鄰單元ac之間的熱串?dāng)_可以由于更長(zhǎng)的熱傳遞路徑而減小，從而提高具有交叉點(diǎn)單元陣列結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的可靠性。具體地，熱串?dāng)_的減小可以顯著地提高具有高集成度和低單元節(jié)距的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的操作可靠性。

圖6是示出根據(jù)另一示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的透視圖。圖7a至圖7c是圖6所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件分別沿著圖2中的布圖的線i-i'、線ii-ii'和線iii-iii'截取的剖視圖。圖7d是示出圖6中的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的俯視圖。

除了三維交叉點(diǎn)單元陣列結(jié)構(gòu)之外，圖6中的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000具有與半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000相同的結(jié)構(gòu)。因此，多個(gè)第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線可以在第一方向x和第二方向y上延伸，并且單元結(jié)構(gòu)可以在第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線之間布置為在第三方向z上的多堆疊結(jié)構(gòu)。

如圖6至圖7d所示，根據(jù)另一示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000可以包括：多個(gè)第一導(dǎo)電線1200，其在基板1100上在第一方向x上延伸并在其上具有多個(gè)第一突起p1和第一凹陷r1，以這樣的配置使得第一突起p1和第一凹陷r1可以在第一方向x上交替地布置，并且第一導(dǎo)電線1200可以在第二方向y上間隔開并在第三方向z上堆疊；多個(gè)第二導(dǎo)電線1500，其在第二方向y上延伸并在其上具有多個(gè)第二突起p2和第二凹陷r2，以這樣的配置使得第二突起p2和第二凹陷r2可以在第二方向y上交替地布置，第二導(dǎo)電線1500可以在第一方向x上間隔開并在第三方向z上堆疊；多個(gè)單元結(jié)構(gòu)1300，其位于第一突起p1和第二突起p2上，以這樣的配置使得單元結(jié)構(gòu)1300可以在第三方向z上堆疊且在第一導(dǎo)電線1200和第二導(dǎo)電線1500之間。節(jié)點(diǎn)分隔圖案1600包括多個(gè)第一熱絕緣插塞1610和多個(gè)第二熱絕緣插塞1650。第一熱絕緣插塞1610可以分別位于第一導(dǎo)電線1200的第一凹陷r1中，并可以減少在第一方向x上的一對(duì)第一相鄰單元結(jié)構(gòu)1310之間的熱傳遞，并且第二熱絕緣插塞1650可以分別位于第二導(dǎo)電線1500的第二凹陷r2中，并可以減少在第二方向y上的一對(duì)第二相鄰單元結(jié)構(gòu)1350之間的熱傳遞。第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線可以在第三方向z上交替地布置，并可以在第一突起p1和第二突起p2處彼此交叉。

在圖6中，在第一方向x上延伸的額外導(dǎo)電線可以進(jìn)一步提供在圖1所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000上，使得導(dǎo)電線可以堆疊為三層，并且單元結(jié)構(gòu)可以布置在堆疊的導(dǎo)電線之間為兩層。也就是，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000可以包括三層導(dǎo)電線和兩層單元結(jié)構(gòu)。然而，根據(jù)器件要求和需要，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000可以包括四層或更多層的導(dǎo)電線和三層或更多層單元結(jié)構(gòu)。

第一導(dǎo)電線1200可以包括：多個(gè)下部第一導(dǎo)電線1210，其可以在第一方向x上在基板1100的絕緣緩沖層(未示出)上延伸，并可以在第二方向y上間隔開相同的間隔距離；以及多個(gè)上部第一導(dǎo)電線1250，其可以在第一方向x上在下部第一導(dǎo)電線1210之上延伸，并可以在第二方向y上間隔開相同的間隔距離。

下部第一導(dǎo)電線1210和上部第一導(dǎo)電線1250可以沿著第三方向z彼此平行，或者可以沿著第二方向y彼此偏移。

被絕緣緩沖層覆蓋的基板1100和第一導(dǎo)電線1200可以基本上具有與基板100和第一導(dǎo)電線200相同的結(jié)構(gòu)。

具體地，第一突起p1和第一凹陷r1可以在第一方向x上交替地布置在每個(gè)第一導(dǎo)電線1200上。第一凹陷r1可以具有距第一導(dǎo)電線1200的上表面的第一深度d1，使得第一突起p1的上表面可以比第一凹陷r1的底部高出第一深度d1。

第一單元結(jié)構(gòu)1310可以位于第一突起p1上，第一熱絕緣插塞1610可以位于第一凹陷r1中，因此第一熱絕緣插塞1610和第一單元結(jié)構(gòu)1310可以交替地布置在第一導(dǎo)電線1200上，結(jié)果，第一導(dǎo)電線1200上的第一單元結(jié)構(gòu)1310可以通過第一熱絕緣插塞1610在第一方向x上彼此分隔。

多個(gè)(下部和上部)第一基底分隔線1219和1259可以在第一方向x上延伸并插置在相鄰的第一導(dǎo)電線1200之間，使得相鄰的第一導(dǎo)電線1200可以通過第一基底分隔線1219或1259彼此分隔。第一單元分隔線1400可以布置在第一分隔線1219和1259的每個(gè)上，并且相鄰的第一導(dǎo)電線1200上的第一單元結(jié)構(gòu)1310可以沿著第二方向y通過第一單元分隔線1400分隔。

第一單元結(jié)構(gòu)1310可以插置在下部第一導(dǎo)電線1210和第二導(dǎo)電線1500之間，并可以與下部第一導(dǎo)電線1210的第一突起p1和與第二導(dǎo)電線1500的下表面接觸。第一單元結(jié)構(gòu)1310可以通過第一熱絕緣插塞1610和第一單元分隔線1400而彼此節(jié)點(diǎn)分隔，并可以位于每個(gè)第一突起p1上。

第二導(dǎo)電線1500可以在第二方向y上延伸，并可以與第一單元結(jié)構(gòu)1310和第一單元分隔線1400交替地接觸。第一單元結(jié)構(gòu)1310可以位于第一導(dǎo)電線1200和第二導(dǎo)電線1500的每個(gè)交叉點(diǎn)處，從而形成用于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的第一層交叉點(diǎn)單元陣列結(jié)構(gòu)。

第二基底分隔線1590可以在相鄰的第二導(dǎo)電線1500之間在第二方向y上延伸，使得第二導(dǎo)電線1500可以通過第二基底分隔線1590沿第一方向x彼此分隔。

第二基底分隔線1590可以交叉第一單元分隔線1400，并且第二基底分隔線1590的上表面可以與第二導(dǎo)電線1500的第二突起p2的上表面共平面。當(dāng)?shù)谝粺峤^緣插塞1610可以與第一單元分隔線1400共平面時(shí)，第二基底分隔線1590可以在第二方向y上與第一單元分隔線1400和第一熱絕緣插塞1610交替接觸。

在本示例實(shí)施方式中，第一熱絕緣插塞1610和第二基底分隔線1590可以一體地提供為可在單個(gè)工藝中形成的一體。具體地，當(dāng)下部第一基底分隔線1219和第一單元分隔線1400可以包括相同的絕緣材料并且第一熱絕緣插塞1610可以包括與第一單元分隔線1400相同的絕緣材料時(shí)，第一導(dǎo)電線1200和第一單元結(jié)構(gòu)1310可以通過單個(gè)絕緣圖案彼此分隔。

第一基底分隔線1219和1259、第一單元分隔線1400、第一單元結(jié)構(gòu)1310和第一熱絕緣插塞1610可以分別具有與第一絕緣圖案400、單元結(jié)構(gòu)300和熱絕緣插塞600相同的結(jié)構(gòu)，所以將省略對(duì)第一基底分隔線1219和1259、第一單元分隔線1400、第一單元結(jié)構(gòu)1310和第一熱絕緣插塞1610的任何詳細(xì)描述。

第二突起p2和第二凹陷r2可以在第二方向y上交替地布置在每個(gè)第二導(dǎo)電線1500上。第二凹陷r2可以具有距第二導(dǎo)電線1500的上表面的第二深度d2，使得第二突起p2的上表面可以比第二凹陷r2的底部高出第二深度d2。

第二單元結(jié)構(gòu)1350可以位于第二突起p2上，第二熱絕緣插塞1650可以位于第二凹陷r2中，因此第二熱絕緣插塞1650和第二單元結(jié)構(gòu)1350可以交替地布置在第二導(dǎo)電線1500上。結(jié)果，第二導(dǎo)電線1500上的第二單元結(jié)構(gòu)1350可以通過第二熱絕緣插塞1650而在第二方向y上彼此分隔。

多個(gè)第二基底分隔線1590可以在第二方向y上延伸并可以插置在相鄰的第二導(dǎo)電線1500之間，使得相鄰的第二導(dǎo)電線1500可以通過第二基底分隔線1590彼此分隔。第二單元分隔線1700可以布置在每個(gè)第二基底分隔線1590上，因此第二單元結(jié)構(gòu)1350可以沿著第一方向x通過第二單元分隔線1700分隔。

上部第一導(dǎo)電線1250可以在第一方向x上延伸，并可以與第二單元結(jié)構(gòu)1350和第二單元分隔線1700交替地接觸。第二單元結(jié)構(gòu)1350可以位于第二導(dǎo)電線1500和上部第一導(dǎo)電線1250的每個(gè)交叉點(diǎn)處，從而形成用于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的第二層交叉點(diǎn)單元陣列結(jié)構(gòu)。

上部基底分隔線1259可以在相鄰的上部第一導(dǎo)電線1250之間在第一方向x上延伸，使得上部第一導(dǎo)電線1250可以通過上部第一基底分隔線1259沿著第二方向y彼此分隔。

上部第一基底分隔線1259可以交叉第二單元分隔線1700，并且上部第一基底分隔線1259的上表面可以與上部第一導(dǎo)電線1250的第一突起(未示出)的上表面共平面。

盡管本示例實(shí)施方式公開了上部第一導(dǎo)電線1250可以被提供為最上的第一導(dǎo)電線并且因此雙層單元結(jié)構(gòu)1300可以被提供為半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的交叉點(diǎn)單元陣列結(jié)構(gòu)，但是三層或更多層的單元結(jié)構(gòu)也可以被提供為用于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的交叉點(diǎn)單元陣列結(jié)構(gòu)，僅通過在上部第一導(dǎo)電線1250和/或額外的第二導(dǎo)電線(未示出)上進(jìn)一步提供額外的突起和凹陷(未示出)并在每個(gè)額外的突起上進(jìn)一步提供額外的單元結(jié)構(gòu)。

具體地，當(dāng)?shù)诙峤^緣插塞1650可以與第二單元分隔線1700共平面時(shí)，上部第一基底分隔線1259可以在第一方向x上與第二單元分隔線1700和第二熱絕緣插塞1650交替地接觸。

在本示例實(shí)施方式中，第二熱絕緣插塞1650和上部第一基底分隔線1259可以一體地提供為可在單個(gè)工藝中形成的一體。此外，當(dāng)?shù)诙卧指艟€1700可以包括與第二熱絕緣插塞1650相同的絕緣材料時(shí)，第二單元結(jié)構(gòu)1350可以通過單個(gè)絕緣圖案單獨(dú)地分隔。

此外，當(dāng)?shù)诙追指艟€1590和第一單元分隔線1400可以包括與第二單元分隔線1700相同的絕緣材料并且第一熱絕緣插塞1610和第二熱絕緣插塞1650可以包括與第一單元分隔線1400和第二單元分隔線1700相同的材料時(shí)，第一單元結(jié)構(gòu)1310和第二單元結(jié)構(gòu)1350可以通過單個(gè)絕緣圖案彼此分隔。

例如，基底分隔線1219、1259和1590、單元分隔線1400和1700以及具有第一和第二熱絕緣插塞1610和1650的節(jié)點(diǎn)分隔圖案可以包括硅氮化物、硅氧化物或硅氮氧化物。

根據(jù)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的示例實(shí)施方式，第一熱絕緣插塞1610和第二熱絕緣插塞1650可以分別位于比第一單元結(jié)構(gòu)1310和第二單元結(jié)構(gòu)1350低第一深度d1和第二深度d2的位置處。因此，可以充分地防止選擇單元和相鄰單元之間的熱串?dāng)_，如參照?qǐng)D5a和圖5b詳細(xì)描述的。因此，可以減少由來自選擇單元的熱引起的對(duì)相鄰單元中的數(shù)據(jù)的電損壞，從而提高半導(dǎo)體器件2000的可靠性。

在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述制造半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的方法。

圖8a至圖23b是示出根據(jù)一示例實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的方法的工藝步驟的視圖。盡管在本示例實(shí)施方式中工藝步驟可以被示范性地公開用于制造圖6所示的半導(dǎo)體器件的方法，但是具有三層或更多層單元結(jié)構(gòu)的任何其它半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件也可以以相同的工藝制造。在附圖中，大寫字母“a”表示圖6所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的沿著圖2所示的布圖的線i-i'的剖視圖，大寫字母“b”表示圖6所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件沿著圖2所示的布圖的線ii-ii'的剖視圖。大寫字母“c”表示圖6所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件沿著圖2所示的布圖的線iii-iii'的剖視圖。

如圖8a至圖8b所示，用于第一單元結(jié)構(gòu)1310的下部第一導(dǎo)電層1210a和第一多層1310a可以形成在基板1100上，并且第一掩模圖案m1可以形成在第一多層1310a上。第一掩模圖案m1可以形成為在第一方向x上延伸并在第二方向y上以相同的間隔距離間隔開的線圖案。

基板1100可以包括半導(dǎo)體基板諸如硅晶片以及絕緣半導(dǎo)體基板諸如絕緣體上硅(soi)基板。

緩沖層(未示出)可以形成在基板1100上，低電阻金屬可以通過沉積工藝沉積在緩沖層上或可以通過離子注入工藝注入到緩沖層上。相反，外延層可以形成在基板1100上，并且諸如低電阻金屬的雜質(zhì)可以被摻雜到外延層中。在本示例實(shí)施方式中，低電阻金屬可以通過化學(xué)氣相沉積(cvd)工藝沉積在緩沖層上，從而在基板1100上的緩沖層上形成下部第一導(dǎo)電層1210a。

低電阻金屬的示例可以包括鎢(w)、鈦(ti)、鋁(al)、銅(cu)、鈦氮化物(tin)、鈦鋁氮化物(tialn)、鈦硅氮化物(tisin)、鈦碳氮化物(ticn)、鎢氮化物(wn)、鈷硅氮化物(cosin)、鎢硅氮化物(wsin)、鉭氮化物(tan)、鉭碳氮化物(tacn)、鉭硅氮化物(tasin)等。這些可以單獨(dú)地使用或組合地使用。盡管本示例實(shí)施方式公開了下部第一導(dǎo)電層1210a包括低電阻金屬，但是任意其它低電阻材料將被用于下部第一導(dǎo)電層1210a，只要電阻率可以足夠小。例如，碳(c)和碳氮化物(cn)可以被用于下部第一導(dǎo)電層1210a。

第一多層1310a可以在隨后的工藝中形成為第一單元結(jié)構(gòu)1300，并可以包括第一單元結(jié)構(gòu)1300的組成層。也就是，用于第一單元結(jié)構(gòu)1300的組成層可以順序地堆疊在下部第一導(dǎo)電層1210a上。

在本示例實(shí)施方式中，第一單元結(jié)構(gòu)1300可以包括相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(pram)器件的單位單元，其中單元數(shù)據(jù)可以通過第一單元結(jié)構(gòu)1300在晶體結(jié)構(gòu)和非晶結(jié)構(gòu)之間的相變來存儲(chǔ)。因此，可形成為用于產(chǎn)生焦耳熱的加熱器的第一電極層1311a可以形成在下部第一導(dǎo)電層1210a上，并且相變材料層1313a可以形成在第一電極層1311a上。然后，可形成為抗擴(kuò)散層的第二電極層1315a可以形成在相變材料層1313a上，并且可形成為選擇元件的開關(guān)層1317a可以形成在第二電極層1315a上。此后，第三電極層1319a可以形成在開關(guān)層1317a上。第三電極層1319a可以形成為用作第一單元結(jié)構(gòu)1300和第二導(dǎo)電線1500之間的接觸插塞的第三電極1319。

可不與相變材料層1313a反應(yīng)的金屬可以通過cvd工藝沉積到下部第一導(dǎo)電層1210a上，從而形成第一電極層1311a。第一電極層1311a可以形成為單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。第一電極層1311a的單層結(jié)構(gòu)可以包括鎢(w)、鈦(ti)、鋁(al)、銅(cu)和碳(c)。第一電極層1311a的多層結(jié)構(gòu)可以包括碳氮化物(cn)、鈦氮化物(tin)、鈦鋁氮化物(tialn)、鈦硅氮化物(tisin)、鈦碳氮化物(ticn)、鎢氮化物(wn)、鈷硅氮化物(cosin)、鎢硅氮化物(wsin)、鉭氮化物(tan)、鉭碳氮化物(tacn)、鉭硅氮化物(tasin)及其組合。

相變材料層1313a可以包括相變材料，該相變材料的相可以根據(jù)加熱溫度和時(shí)間而在具有相對(duì)較高的比電阻的非晶相和具有相對(duì)較低的比電阻的晶體相之間改變。相變材料的示例可以包括碲(te)、硒(se)、鍺(ge)、銻(sb)、鉍(bi)、鉛(pb)、錫(sn)、砷(as)、硫(s)、硅(si)、磷(p)、氧(o)等。這些可以單獨(dú)地使用或組合地使用。例如，相變材料層1313a可以包括硫族化物或用雜質(zhì)摻雜的硫族化物。硫族化物的示例可以包括ge-sb-te、ge-te-as、te-sn、ge-te、sb-te、se-te-sn、ge-te-se、sb-se-bi、ge-bi-te、ge-te-ti、in-se、ga-te-se、in-sb-te、bi-sb-te等。這些可以單獨(dú)地使用或組合地使用。

另外地，相變材料層1313a可以形成為超晶格結(jié)構(gòu)，其中兩種或更多種材料可以通過分子束外延(mbe)工藝或原子層沉積(ald)工藝依次堆疊。超晶格對(duì)于相變可以需要顯著低的熱，因此非晶相和結(jié)晶相之間的相變可以在相對(duì)低的溫度進(jìn)行。例如，相變材料層1313a可以包括其中g(shù)ete和sbte可以以分子或原子為單位交替堆疊的合金。

第二電極層1315a可以形成在相變材料層1313a上并可以將相變材料層1313a與開關(guān)層1317a分隔。第二電極層1315a可以防止相變材料層1313a與開關(guān)層1317a反應(yīng)，并可以防止開關(guān)層1317a在隨后用于形成開關(guān)層1317a的工藝中擴(kuò)散到相變材料層1313a中。

例如，第二電極層1315a可以包括可不與相變材料層1313a反應(yīng)的金屬硅化物。用于第二電極層1315a的金屬硅化物可以包括鎢硅化物、鈷硅化物、鎳硅化物、鈦硅化物和鉭硅化物。

開關(guān)層1317a可以形成為選擇元件1317，用于通過接通或斷開電流來選擇單元結(jié)構(gòu)1300的操作模式。例如，選擇元件1317可以包括垂直pn結(jié)二極管、肖特基二極管和雙向閾值開關(guān)(ots)中的一種。因此，開關(guān)層1317a可以包括根據(jù)選擇元件1317的結(jié)構(gòu)的適合層結(jié)構(gòu)。

例如，開關(guān)層1317a可以形成為二極管層，其中具有相反的極性類型的一對(duì)半導(dǎo)體層可以交替地堆疊在第二電極層1315a上。

另外地，開關(guān)層1317a可以在第二電極層1315a上形成為非晶半導(dǎo)體層。非晶半導(dǎo)體層可以具有不連續(xù)的電壓-電流特性，并可以包括砷(as)、鍺(ge)、硒(se)、碲(te)、硅(si)、鉍(bi)、硫(s)、銻(sb)及其組合中的至少一種。

在本示例實(shí)施方式中，包括砷(as)、鍺(ge)、碲(te)、硅(si)的非晶半導(dǎo)體層可以形成在第二電極層1315a上，然后硒(se)和硫(s)可以通過離子注入工藝注入到非晶半導(dǎo)體層上，從而將開關(guān)層1317a形成為6元素非晶半導(dǎo)體層。

第三電極層1319a可以進(jìn)一步形成在開關(guān)層1317a上，用于選擇元件1317和第二導(dǎo)電線1500之間的接觸插塞。因此，第三電極層1319a可以包括低電阻金屬或低電阻金屬的金屬硅化物。

第三電極層1319a可以在單元結(jié)構(gòu)1300的形成中形成，或者可以在第二導(dǎo)電線1500的形成之前在過孔工藝中形成。在本示例實(shí)施方式中，第三電極層1319a可以形成在開關(guān)層1317a上作為單元結(jié)構(gòu)1300的成分。

因此，第一電極層1311a、相變材料層1313a、第二電極層1315a、開關(guān)層1317a和第三電極層1319a可以順序地形成在下部第一導(dǎo)電層1210a上，從而在下部第一導(dǎo)電層1210a上形成第一多層1310a。

此后，掩模層(未示出)可以形成在第一多層1310a上并可以通過光刻工藝被圖案化為第一掩模圖案m1。第一掩模圖案m1可以形成為在第一方向x上延伸并沿第二方向y間隔開的多條線。

如圖9a和圖9b所示，第一多層1310a和下部第一導(dǎo)電層1210a可以通過使用第一掩模圖案m1作為蝕刻掩模的蝕刻工藝從基板1100部分地去除，從而形成可在第一方向x上延伸的第一單元溝槽ct1和下部第一線溝槽llt1。

第三電極層1319a、開關(guān)層1317a、第二電極層1315a、相變材料層1313a和第一電極層1311a可以從基板1100順序地蝕刻為在第一方向x上延伸的線的形狀，從而形成第一單元溝槽ct1，然后下部第一導(dǎo)電層1210a可以從基板1100連續(xù)地蝕刻掉，以在第一方向x上形成與第一單元溝槽連通的下部第一線溝槽llt1。

在本示例實(shí)施方式中，蝕刻工藝可以對(duì)第一多層1310a和下部第一導(dǎo)電層1210a連續(xù)地執(zhí)行，因此第一單元溝槽ct1和下部線溝槽llt1可以在相同的蝕刻工藝中連續(xù)地形成。因此，第一多層1310a可以形成為可通過第一單元溝槽ct1間隔開的多個(gè)第一單元線1310b，并且下部第一導(dǎo)電層1210a可以形成為可通過下部第一線溝槽llt1間隔開的多個(gè)下部第一導(dǎo)電線1210。第一單元線1310b可以包括第一電極圖案1311b、相變材料圖案1313b、第二電極圖案1315b、開關(guān)圖案1317b和第三電極圖案1319b。

如圖10a和圖10b所示，第一單元分隔線1400可以形成在第一單元溝槽ct1中，并且第一基底分隔線1219可以形成在下部第一線溝槽llt1中，從而沿著第二方向y分隔相鄰的第一單元線1310b和相鄰的下部第一導(dǎo)電線1210。在本示例實(shí)施方式中，第一單元分隔線1400和第一基底分隔線1219可以同時(shí)形成在基板1100上作為第一絕緣圖案ip1。

例如，絕緣層(未示出)可以形成在基板1100上至足夠的厚度以填充第一單元溝槽ct1和下部第一線溝槽llt1，然后可以被平坦化直到第一單元線1310b的上表面。因此，絕緣層可以僅保留在第一單元溝槽ct1和下部第一線溝槽llt1中，從而在基板1100上形成第一單元分隔線1400和第一基底分隔線1219。

由于第一單元分隔線1400和第一基底分隔線1219可以用相同的絕緣材料同時(shí)形成，所以第一單元線1310b和下部第一導(dǎo)電線1210可以通過第一絕緣圖案ip1彼此分隔。絕緣圖案ip1的示例可以包括硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物。

可在第一方向x上延伸的下部第一導(dǎo)電線1210和在每條下部第一導(dǎo)電線1210上的第一單元線以及包括第一單元分隔線1400和第一基底分隔線1219的第一絕緣圖案ip1可以形成為基板1100上的基底結(jié)構(gòu)bs。

如圖11a和圖11b所示，第二導(dǎo)電層1500a可以形成在基底結(jié)構(gòu)bs上，以這樣的方式使得基底結(jié)構(gòu)bs可以由第二導(dǎo)電層1500a覆蓋，并且第二導(dǎo)電層1500a的頂表面可以變平坦。然后，第二掩模圖案m2可以形成在第二導(dǎo)電層1500a上。

例如，低電阻金屬可以通過沉積工藝沉積到基底結(jié)構(gòu)bs上，從而在基底結(jié)構(gòu)bs上形成低電阻金屬層作為第二導(dǎo)電層1500a。用于第二導(dǎo)電層1500a的低電阻金屬的示例可以包括鎢(w)、鈦(ti)、鋁(al)、銅(cu)、鈦氮化物(tin)、鈦鋁氮化物(tialn)、鈦硅氮化物(tisin)、鈦碳氮化物(ticn)、鎢氮化物(wn)、鈷硅氮化物(cosin)、鎢硅氮化物(wsin)、鉭氮化物(tan)、鉭碳氮化物(tacn)、鉭硅氮化物(tasin)等。這些可以單獨(dú)地使用或組合地使用。具體地，第二導(dǎo)電層1500a可以包括與下部第一導(dǎo)電層1210a相同的材料。盡管本示例實(shí)施方式公開了下部第一導(dǎo)電層1210a包括低電阻金屬，但是任意其它低電阻材料將被用于第二導(dǎo)電層1500a，只要電阻率可以足夠小。例如，碳(c)和碳氮化物(cn)可以被用于第二導(dǎo)電層1500a。

然后，第二掩模圖案m2可以在第二導(dǎo)電層1500a上形成為在第二方向y上延伸并沿著第一方向x間隔開的多條線。

如圖12a和圖12b所示，第二導(dǎo)電線1500可以在第二方向y上形成在基底結(jié)構(gòu)bs上。

例如，第二導(dǎo)電層1500a可以通過使用第二掩模圖案m2作為蝕刻掩模的各向異性蝕刻工藝從基底結(jié)構(gòu)bs部分地去除，直到第一單元線1310b可以被暴露，從而形成在第二方向y上延伸的第二線溝槽lt2。因此，第二導(dǎo)電層1500a可以形成為可在第二方向y上延伸并可通過第二線溝槽lt2沿著第一方向x間隔開的第二導(dǎo)電線1500。

由于第二線溝槽lt2可以成形為在第二方向y上延伸的線，所以第一單元線1310b和第一單元分隔線1400可以由沿著第二方向y的第二線溝槽lt2交替地暴露。

在本示例實(shí)施方式中，第二導(dǎo)電層1500a可以通過反應(yīng)離子蝕刻(rie)工藝從基底結(jié)構(gòu)bs蝕刻掉。

如圖13a和圖13b所示，可由第二線溝槽lt2暴露的第一單元線1310b可以從基底結(jié)構(gòu)bs去除，從而形成第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1，下部第一導(dǎo)電線1210可以通過第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1暴露。例如，第一單元線1310b可以通過相對(duì)于第一單元分隔線1400具有蝕刻選擇性的各向異性蝕刻工藝去除。

具體地，由于第一單元線1310b可以包括類似于第二導(dǎo)電線1500的金屬基材料，所以僅通過改變工藝條件諸如蝕刻氣體和用于各向異性蝕刻工藝的工藝溫度和壓力，第一單元線1310b可以在第二線溝槽lt2和第二導(dǎo)電線1500的形成之后被連續(xù)地蝕刻掉。

在以上蝕刻工藝中，工藝條件可以對(duì)于第一至第三電極圖案1311b、1315b和1319b、相變材料圖案1313b和開關(guān)圖案1317b的每個(gè)單獨(dú)地調(diào)整，以這樣的方式使得它們之間的接觸電阻可以減小。

因此，第一單元線1310b可以在第一方向x上通過第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1分隔以及在第二方向y上通過第一單元分隔線1400分隔，使得第一單元線1310b可以被節(jié)點(diǎn)分隔為第一單元存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)1310。也就是，第一單元線1310b可以通過用于形成第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1的蝕刻工藝而形成為具有第一電極1311、包括相變材料的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1313、第二電極1315、選擇元件1317以及第三電極1319的第一單元結(jié)構(gòu)1310。此外，下部第一導(dǎo)電線1210的上表面可以通過第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1暴露。

如圖14a和圖14b所示，通過第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1暴露的下部第一導(dǎo)電線1210可以部分地凹陷，從而在下部第一導(dǎo)電線1210上形成第一凹陷r1。因此，下部第一導(dǎo)電線1210可以形成為不平坦結(jié)構(gòu)，其中第一凹陷r1和第一突起p1可以交替地布置在其上部。第一突起p1可以由第一凹陷r1限定，第一單元結(jié)構(gòu)1310可以布置在第一突起p1上。

下部第一導(dǎo)電線1210可以通過相對(duì)于第一單元結(jié)構(gòu)1310和第二導(dǎo)電線1500具有蝕刻選擇性的干法或濕法蝕刻工藝從基板1100部分地去除。例如，如果下部第一導(dǎo)電線1210包括摻雜的半導(dǎo)體層或外延層，則第一凹陷r1可以通過相對(duì)于第一單元結(jié)構(gòu)1310和第二導(dǎo)電線1500的金屬材料具有蝕刻選擇性的濕法蝕刻工藝形成。

相反，如果下部第一導(dǎo)電線1210包括與第二導(dǎo)電線1500類似的金屬材料，則第一凹陷r1可以通過諸如反應(yīng)離子蝕刻(rie)工藝的干蝕刻工藝形成。在這種情況下，第一凹陷r1的構(gòu)造可以僅通過改變蝕刻氣體和蝕刻時(shí)間就被容易地修改。

具體地，用于形成第一凹陷r1的干蝕刻工藝可以是與用于形成第二線溝槽lt2和第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1的蝕刻工藝相同的工藝，除了考慮到第一凹陷r1的深度d1和第一單元結(jié)構(gòu)1310的組成和層結(jié)構(gòu)的蝕刻條件的變化之外。因此，用于形成第一凹陷r1的干蝕刻工藝可以在與用于形成第二線溝槽lt2和第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1的干蝕刻工藝相同的工藝室中進(jìn)行。

在本示例實(shí)施方式中，第一凹陷r1可以通過rie工藝形成以具有在約5nm至約50nm的范圍內(nèi)的第一深度d1。

當(dāng)?shù)谝簧疃萪1可以小于約5nm時(shí)，選擇單元和相鄰單元之間的熱傳遞路徑可以基本上不顯著，并且選擇單元和相鄰單元之間的熱串?dāng)_幾乎不能被第一導(dǎo)電線1210的第一凹陷r1保護(hù)。相反，當(dāng)?shù)谝簧疃萪1可以大于約50nm時(shí)，第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1的高寬比可以變得如此高，使得諸如空隙的接觸缺陷會(huì)產(chǎn)生在第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1中的隨后形成的第一熱絕緣插塞1610中。因此，第一深度d1可以被控制為至少5nm，諸如在約5nm至約50nm的范圍內(nèi)。此外，為了增大相鄰第一單元結(jié)構(gòu)1310之間的熱傳導(dǎo)路徑的距離，深度d1可以為分隔相鄰的第一單元結(jié)構(gòu)1310的距離的至少1/4，因此增大熱傳導(dǎo)路徑至少50％，否則熱傳導(dǎo)路徑將會(huì)由第二導(dǎo)電線1210形成。例如，在突起p1的位置處將深度d1形成至第一導(dǎo)電線1210的厚度(圖14a中的垂直高度)的至少1/4的深度可以是有利的。

如圖15a和圖15b所示，第一熱絕緣插塞1610可以形成在第一凹陷r1和第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1中，第二基底分隔線1590可以形成在第二線溝槽lt2中。第一熱絕緣插塞1610可以構(gòu)成半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的節(jié)點(diǎn)分隔圖案1600。

例如，絕緣層(未示出)可以通過沉積工藝在基板1100上形成至足夠的厚度，以填充第二線溝槽lt2和第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1。然后，絕緣層可以被平坦化直到第二導(dǎo)電線1500的上表面可以被暴露，從而形成第一熱絕緣插塞1610，第二基底分隔線1590可以同時(shí)形成在基板1100上。

具體地，第一熱絕緣插塞1610和第二基底分隔線1590可以包括與第一單元分隔線1400相同的絕緣材料，因此第一熱絕緣插塞1610、第二基底分隔線1590和第一單元分隔線1400之間的邊界應(yīng)力可以減小。例如，第一熱絕緣插塞1610和第二基底分隔線1590可以包括硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物。

盡管本示例實(shí)施方式公開了第二基底分隔線1590可以在相同的工藝中包括與第一熱絕緣插塞1610相同的絕緣材料，但是第一熱絕緣插塞1610和第二基底分隔線1590可以用不同的絕緣材料在不同的工藝中單獨(dú)地形成。

因此，第一突起p1上的第一單元結(jié)構(gòu)1310可以通過第一熱絕緣插塞1610而在第一方向x上彼此分隔，第一熱絕緣插塞1610的底部可以低于第一單元結(jié)構(gòu)1310的底表面。盡管熱可以從第一單元結(jié)構(gòu)1310中的選擇單元的第一電極1311和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1313產(chǎn)生，但是熱傳遞路徑可以延長(zhǎng)多達(dá)第一凹陷r1的第一深度d1的兩倍，結(jié)果，從選擇單元到相鄰單元的熱傳遞可以在第一單元結(jié)構(gòu)1310中顯著地減少。因此，選擇單元和相鄰單元之間的熱串?dāng)_可以由于下部第一導(dǎo)電線1210的第一凹陷r1而減小，從而提高半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的操作可靠性。

如圖16a和圖16b所示，第二多層1350a可以形成在基板1100上，以這樣的方式使得第二導(dǎo)電線1500和第二基底分隔線1590可以被第二多層1350a覆蓋。然后，第三掩模圖案m3可以形成在第二多層1350a上。第三掩模圖案m3可以形成為在第二方向y上延伸并沿第一方向x間隔開的多條線。

第二多層1350a可以包括與第一多層1310a相同的材料和結(jié)構(gòu)，并可以在隨后的工藝中形成為第二單元結(jié)構(gòu)1350。

第二多層1350a可以通過與參照?qǐng)D8a和圖8b詳細(xì)描述的用于第一多層1310a的相同的工藝形成，并且第三掩模圖案m3可以通過與參照?qǐng)D12a和圖12b詳細(xì)描述的用于第二掩模圖案m2的相同的工藝形成。第三掩模圖案m3可以具有與第二導(dǎo)電線1500相同的線圖案。

如圖17a和圖17b所示，第二多層1350a可以通過使用第三掩模圖案m3作為蝕刻掩模的蝕刻工藝從基板1100部分地去除，從而形成可在第二方向y上延伸的第二單元溝槽ct2。因此，第二多層1350a可以形成為可在第二方向y上延伸并沿著第一方向x通過第二單元溝槽ct2間隔開的多個(gè)第二單元線1350b。因此，就像第一單元線1310b一樣，第二單元線1350b也可以包括第一電極圖案1351b、相變材料圖案1353b、第二電極圖案1355b、開關(guān)圖案1357b和第三電極圖案1359b。

由于第一多層1310a和第二多層1350a可以包括相同的結(jié)構(gòu)和材料，所以第二單元溝槽ct2可以通過與用于第一單元溝槽ct1的相同的蝕刻工藝形成。

如圖18a和圖18b所示，第二單元分隔線1700可以形成在第二單元溝槽ct2中，因此第二單元線1350b可以沿著第一方向x彼此分隔。在本示例實(shí)施方式中，第二單元分隔線1700可以布置在第二基底分隔線1590上，因此第二單元分隔線1700和第二基底分隔線1590可以構(gòu)成半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的第二絕緣圖案ip2。

例如，絕緣層(未示出)可以在基板1100上形成至足夠的厚度以填充第二單元溝槽ct2，然后可以被平坦化直到第二單元線1350b的上表面。因此，絕緣層可以僅保留在第二單元溝槽ct2中，從而在基板1100上形成第二單元間隔線1700。

因此，第二單元線1350b和第二單元分隔線1700可以沿著第一方向x交替地布置在基板上，并且相鄰的第二單元線1350可以通過第二單元分隔線1700彼此分隔。

如圖19a和圖19b所示，上部第一導(dǎo)電層1250a可以形成在第二單元線1350b和第二單元分隔線1700上，然后第四掩模圖案m4可以形成在上部第一導(dǎo)電層1250a上。

上部第一導(dǎo)電層1250a可以通過沉積工藝包括與下部第一導(dǎo)電層1210a相同的材料。例如，低電阻金屬可以沉積到第二單元線1350b和第二單元分隔線1700上，并且一些摻雜劑或雜質(zhì)可以注入到低電阻金屬層上，從而形成上部第一導(dǎo)電層1250a。另外地，外延層可以形成在第二單元線1350b和第二單元分隔線1700上，并且一些摻雜劑或雜質(zhì)可以注入到外延層上，從而形成上部第一導(dǎo)電層1250a。

在修改的示例實(shí)施方式中，由于第三電極圖案1359b可以在后續(xù)工藝中形成為與上部第一導(dǎo)電線1250接觸的接觸插塞，所以第二單元線1350b的第三電極圖案1359b可以與上部第一導(dǎo)電線1250a同時(shí)形成。

在本示例實(shí)施方式中，上部第一導(dǎo)電層1250a可以通過與用于形成下部第一導(dǎo)電層1210a的沉積工藝類似的cvd工藝形成。

如圖20a和圖20b所示，多個(gè)上部第一導(dǎo)電線1250可以跨過第二單元線1350b和第二單元分隔線1700形成。上部第一導(dǎo)電線1250可以在第一方向x上延伸并沿著第二方向y間隔開。下部第一導(dǎo)電線1210和上部第一導(dǎo)電線1250可以構(gòu)成在第一方向x上延伸的第一導(dǎo)電線1200。

例如，上部第一導(dǎo)電層1250a可以通過使用第四掩模圖案m4作為蝕刻掩模的各向異性蝕刻工藝從基板1100部分地去除，直到第二單元線1350b可以被暴露，從而形成在第一方向x上延伸的上部第一線溝槽ult1。因此，上部第一導(dǎo)電層1250a可以形成為可在第一方向x上延伸并可沿著第二方向y通過上部第一線溝槽ult1間隔開的上部第一導(dǎo)電線1250。

在本示例實(shí)施方式中，上部第一導(dǎo)電層1250a可以通過反應(yīng)離子蝕刻(rie)工藝從基板1100蝕刻掉。

如圖21a和圖21b所示，可通過上部第一線溝槽ult1暴露的第二單元線1350b可以從基板1100去除，從而形成第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2，第二導(dǎo)電線1500可以通過第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2暴露。例如，第二單元線1350b可以通過相對(duì)于第二單元分隔線1700具有蝕刻選擇性的各向異性蝕刻工藝去除。

具體地，由于第二單元線1350b可以包括類似于上部第一導(dǎo)電線1250的金屬基材料，所以僅僅通過改變工藝條件諸如蝕刻氣體和用于各向異性蝕刻工藝的工藝溫度和壓力，第二單元線1350b可以在上部第一線溝槽ult1的形成之后被連續(xù)地蝕刻掉。

因此，第二單元線1350b可以在第一方向x上通過第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2分隔以及在第二方向y上通過第二單元分隔線1700分隔，使得第二單元線1350b可以被節(jié)點(diǎn)分隔為第二單元存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)1350。也就是，第二單元線1350b可以通過用于形成第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2的蝕刻工藝而形成為具有第一電極1351、包括相變材料的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1353、第二電極1355、選擇元件1357和第三電極1359的第二單元結(jié)構(gòu)1350。此外，第二導(dǎo)電線1500的上表面可以通過第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2暴露。

如圖22a和圖22b所示，通過第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2暴露的第二導(dǎo)電線1500可以部分地凹陷，從而在第二導(dǎo)電線1500上形成第二凹陷r2。因此，第二導(dǎo)電線1500可以形成為不平坦結(jié)構(gòu)，其中第二凹陷r2和第二突起p2可以在其上部交替地布置。第二突起p2可以由第二凹陷r2限定，并且第二單元結(jié)構(gòu)1350可以布置在第二突起p2上。

第二導(dǎo)電線1500可以通過相對(duì)于第二單元結(jié)構(gòu)1350和上部第一導(dǎo)電線1250具有蝕刻選擇性的干法或濕法蝕刻工藝從基板1100部分地去除。例如，當(dāng)?shù)诙?dǎo)電線1500可以包括摻雜的半導(dǎo)體層或外延層時(shí)，第二凹陷r2可以通過相對(duì)于第二單元結(jié)構(gòu)1350和上部第一導(dǎo)電線1250的金屬材料具有蝕刻選擇性的濕法蝕刻工藝形成。

相反，當(dāng)?shù)诙?dǎo)電線1500可以包括與上部第一導(dǎo)電線1250類似的金屬材料時(shí)，第二凹陷r2可以通過干法蝕刻工藝諸如反應(yīng)離子蝕刻(rie)工藝形成。在這種情況下，第二凹陷r2的構(gòu)造可以僅僅通過改變蝕刻氣體和蝕刻時(shí)間就被容易地修改。

具體地，用于形成第二凹陷r2的干法蝕刻工藝可以是與用于形成上部第一線溝槽ult1和第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2的蝕刻工藝相同的工藝，除了考慮到第二凹陷r2的第二深度d2以及第二單元結(jié)構(gòu)1350的組成和層結(jié)構(gòu)的蝕刻條件的變化之外。因此，用于形成第二凹陷r2的干法蝕刻工藝可以在與用于形成上部第一線溝槽ult1和第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2的干法蝕刻工藝相同的工藝室中進(jìn)行。

在本示例實(shí)施方式中，第二凹陷r2可以通過rie工藝形成以具有在約5nm至約50nm的范圍內(nèi)的第二深度d2，就像第一凹陷r1的第一深度d1一樣。然而，第二深度d2可以不同于第一深度d1。為了增大相鄰的第一單元結(jié)構(gòu)1310之間的熱傳導(dǎo)路徑的距離，深度d2可以是分隔相鄰的第一單元結(jié)構(gòu)1310的距離的至少1/4，因此使熱傳導(dǎo)路徑增大至少50％，否則熱傳導(dǎo)路徑將由第二導(dǎo)電線1500形成。例如，在突起p2的位置處將深度d2形成至第二導(dǎo)電線的厚度(圖14a中的垂直高度)的至少1/4的深度是有利的。

如圖23a和圖23b所示，第二熱絕緣插塞1650可以形成在第二凹陷r2和第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2中，并且上部第一基底分隔線1259可以形成在上部第一線溝槽ult1中。第二熱絕緣插塞1650可以與第一熱絕緣插塞1610一起構(gòu)成半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的節(jié)點(diǎn)分隔圖案1600。

例如，絕緣層(未示出)可以通過沉積工藝在基板1100上形成至足夠的厚度，以填充上部第一線溝槽ult1和第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2。然后，絕緣層可以被平坦化直到上部第一導(dǎo)電線1250的上表面可以被暴露，從而形成第二熱絕緣插塞1650，并且上部第一基底分隔線1259可以同時(shí)形成在基板1100上。

具體地，第二熱絕緣插塞1650和上部第一基底分隔線1259可以包括與第二單元分隔線1700相同的絕緣材料，因此第二熱絕緣插塞1650，上部第一基底分隔線1259和第二單元分隔線1700之間的邊界應(yīng)力可以減小。例如，第二熱絕緣插塞1650和上部第一基底分隔線1259可以包括硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物。

因此，第二突起p2上的第二單元結(jié)構(gòu)1350可以通過第二熱絕緣插塞1650在第二方向y上彼此分隔，第二熱絕緣插塞1650的底部可以低于第二單元結(jié)構(gòu)1350的底表面。盡管熱可以從第二單元結(jié)構(gòu)1350中的選擇單元的第一電極1351和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1353產(chǎn)生，但是熱傳遞路徑可以延長(zhǎng)多達(dá)第二凹陷r2的第二深度d2的兩倍，結(jié)果，從選擇單元到相鄰單元的熱傳遞可以在第二單元結(jié)構(gòu)1350中顯著地減少。因此，選擇單元和相鄰單元之間的熱串?dāng)_可以由于第二導(dǎo)電線1500的第二凹陷r2而減小，從而提高半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的操作可靠性。

根據(jù)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件及其制造方法的示例實(shí)施方式，凹陷和突起的交替的系列可以形成在導(dǎo)電線上，并且單元結(jié)構(gòu)可以布置在突起上，而熱絕緣插塞可以布置在凹陷中。由于在導(dǎo)電線1200和1500的每個(gè)處凹陷的底部低于突起的頂表面，所以沿著每條導(dǎo)電線插置在相鄰的單元結(jié)構(gòu)之間的熱絕緣插塞可以低于單元結(jié)構(gòu)的底部。

因此，相鄰的單元結(jié)構(gòu)之間的熱傳遞路徑可以增大凹陷的深度的兩倍，從而減小同一導(dǎo)電線上的單元結(jié)構(gòu)之間的熱串?dāng)_。

具體地，當(dāng)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件可以包括三維交叉點(diǎn)單元陣列并且單元節(jié)距可以根據(jù)高集成度而減小時(shí)，從選擇單元產(chǎn)生的焦耳熱會(huì)趨向于傳遞到相同的導(dǎo)電線上的相鄰單元。因此，相鄰單元的數(shù)據(jù)狀態(tài)可能由從選擇單元傳遞的熱(熱串?dāng)_)而意外地改變，這會(huì)顯著降低半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的可靠性。

然而，根據(jù)本示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，凹陷可以布置在相鄰的單元結(jié)構(gòu)之間的導(dǎo)電線上，因此選擇單元和相鄰單元之間的熱傳遞路徑可以增大凹陷深度的兩倍。因此，可以充分地防止熱串?dāng)_，而在選擇單元和相鄰單元之間沒有任何額外的熱保護(hù)物。

盡管本示例實(shí)施方式公開了凹陷可以提供在相變r(jià)am(pram)器件的導(dǎo)電線上，但是本示例實(shí)施方式也可以應(yīng)用于任何其它存儲(chǔ)器件，只要數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件可以提供給每個(gè)存儲(chǔ)單元并且從選擇單元中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件產(chǎn)生的熱可以經(jīng)由導(dǎo)電線傳輸?shù)较噜弳卧?/p>

以上是對(duì)示例實(shí)施方式的說明，不應(yīng)被解釋為對(duì)其進(jìn)行限制。盡管已經(jīng)描述了幾個(gè)示例實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地理解，在實(shí)質(zhì)上不脫離本發(fā)明的新穎教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)的情況下，可以在示例實(shí)施方式中進(jìn)行許多修改。因此，所有這樣的修改旨在被包括在如權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。在權(quán)利要求中，裝置加功能的條款旨在覆蓋當(dāng)執(zhí)行所述功能時(shí)這里描述的結(jié)構(gòu)，并且不僅覆蓋結(jié)構(gòu)等同物而且覆蓋等同結(jié)構(gòu)。因此，將理解，以上是對(duì)各種示例實(shí)施方式的說明，而不被解釋為限于所公開的特定示例實(shí)施方式，并且對(duì)所公開的示例實(shí)施方式的修改以及其它示例實(shí)施方式旨在被包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。

本申請(qǐng)要求于2016年3月15日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2016-0030731號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過引用整體地結(jié)合于此。